足球在空中运动时，其轨迹并非严格的直线，而是受到多种力的共同作用，导致其方向不断改变。以下是几个关键因素：
重力和空气摩擦力：
足球在空中的时候，受到地球引力和空气摩擦力的共同作用。地球引力始终指向地心，而空气摩擦力则作用在足球表面，使足球在运动过程中方向发生改变。
旋转效应：
当足球被踢出时，球员通常不是直接踢中球的中心，而是稍偏向一侧，同时用脚背摩擦足球。这种踢球方式使球在前进的同时不断旋转。空气也会随着球的旋转而旋转，形成一侧空气流速加快，另一侧流速减慢的情况。根据伯努利原理，流速越大的地方压强越小，因此足球会受到空气压力差的影响，被迫向空气流速大的一侧转弯。
气压作用：
足球的高速旋转还会带动周围空气的流动，形成气压差。这种气压差也成为影响足球行进方向的重要因素之一。
战术需求：
在足球比赛中，高空球常被用于节约推进时间，通过传球的速度来撕开对手防线，寻觅空档。由于球的速度远快于人的移动速度，优秀的传球手能够精准地将球传到对方防守薄弱的区域，为前锋创造直接面对守门员的机会。
综上所述，足球在空中运动时方向发生改变的原因是多方面的，包括重力和空气摩擦力的作用、旋转效应导致的气压差以及战术需求等。这些因素共同作用，使得足球在空中形成复杂的运动轨迹。